Расчетная часть-Расчёт магистрального газопровода Сургут-Омск 1463-1473 км-Курсовая работа-Дипломная работа-Оборудование транспорта и хранения нефти и газа

Расчетная часть-Расчёт магистрального газопровода Сургут-Омск 1463-1473 км-Курсовая работа-Дипломная работа-Оборудование транспорта и хранения нефти и газа

ГЛАВА 3. РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ
3.1. Расчет толщины стенки трубопровода
3.2. Проверка прочности и деформаций подземных трубопроводов
3.3. Расчет прочности и деформаций для трубопровода

ГЛАВА 3. РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ
3.1 Расчет толщины стенки трубопровода
Дано:
m=0,9 (III)
Dн=1220 мм=122 см=0,122м
P=75 кгс/см2=7,5МПа
K1=1,40
Кн=1,05 n=1,1
t=46oC
сталь Х 67
в=6330 кгс/см2=633 МПа
т=4910 кгс/см2=491МПа


Расчётную толщину стенки трубопровода , см, следует определять по формуле:


(3.1)
где DH – наружный диаметр трубы, м;
Р – рабочее (нормативное) давление, МПа;
n – коэффициент надежности по нагрузке – внутреннему рабочему давлению в трубопроводе, принимаемый равным 1,1
R1 – расчетные сопротивления металла труб



(3.2)





m – коэффициент условий работы трубопровода;
k1 – коэффициент надежности по материалу;
kн – коэффициент надежности по назначению трубопровода;
- нормативное сопротивление растяжению металла труб и сварных соединений, следует принимать равным соответственно минимальному значению временного сопротивления В
Рассчитываем суммарные продольные напряжения:



(3.3)

где н – нормативная толщина стенки, м;
- коэффициент линейного расширения, =1,2*10-5 1/оС;
Е – модуль упругости материала трубы, Е = 2,1*105 МПа;
Dвн – внутренний диаметр трубы, м;
t – температурный перепад

Если суммарные продольные напряжения будут иметь отрицательное значение, то толщина стенки корректируется по формуле:



(3.4)
где 1 – коэффициент, отражающий двухосное напряженное состояние трубопровода, определяется по формуле:


(3.5)
Принятая толщина стенки должна быть не менее 1/140 значения наружного диаметра трубы и не менее 4 мм.

Расчет толщины стенки трубопровода для участка категории III (m = 0,9)




Поскольку прокладываемая труба является магистральной, то по сортаменту труб выбираем наименьший диаметр, равный δ=12,9мм=0,0129м




По сортаменту ближайшее значение 12,9 мм

3.2 Проверка прочности и деформаций подземных трубопроводов

Подземные и наземные (в насыпи) трубопроводы по [1] проверяются на прочность в продольном направлении и на отсутствие пластических деформаций.

Прочность в продольном направлении проверяется по условию:

(3.6)
Rl - продольные осевые напряжения и расчетное сопротивление металла труб, определяемые соответственно по формулам;
Ψ2 - коэффициент, учитывающий двухосное напряженное состояние металла труб, определяется по формуле:

(3.7)
- кольцевые напряжения в стене трубы от расчетного внутреннего давления, определяемые по формуле:

(3.8)
где - кольцевые напряжения в стенках трубо¬провода от нормативного внутреннего давления, определяется по формуле:

(3.9)
Для предотвращения недопустимых пластических деформаций трубопроводов в продольном и кольцевом направлениях проверку производят по условиям:

(3.10)


(3.11)
где - максимальные суммарные продольные напряжения в трубопроводе от нормативных нагрузок и воздействий; - коэффициент, учитывающий двухосное напряженное состояние металла труб.
Продольные напряжения для полностью защемленного подземного трубопровода находятся из выражения:

(3.12)
где - минимальный радиус упругого изгиба оси трубопровода, равный 700м;
μ – коэффициент поперечной деформации, 0,3;
Коэффициент ψ3 определяется по формуле:
 (3.13)

3.3 Расчет прочности и деформаций для трубопровода
Проверяем на прочность трубопровод по условию (3.6), найдя сначала по (3.8) и по (3.7) Ψ2:



Условие (3.6) выполняется:
Для проверки по деформациям находим сначала кольцевые напряжения от действия нормативной нагрузки – внутреннего давления

и коэффициент

Условие (3.11) выполняется
Определим значение продольных напряжений для положительного температурного перепада

Выполнения условия (3.10) проверяем дважды:


Условие выполняется в обоих случаях.